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如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以...

如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=Eq,则( )

A. 电场方向竖直向上

B. 小球运动的加速度大小为g

C. 小球上升的最大高度为

D. 若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为

 

BD 【解析】试题分析:若小球带正电,电场方向竖直向上,受到电场力也竖直向上,又因mg=Eq,那么小球所受的合力为零,将会做匀速直线运动,而不是题里所说的匀变速直线运动,因此电场方向不能竖直向上;若小球带负电,电场方向竖直向上,受到电场力竖直向下,重力也竖直向下,那么小球不可能沿ON作匀变速直线运动,综上分析可得:电场方向不可能竖直向上,故A错误。小球做匀变速直线运动,合力应与速度在同一直线上,即在ON直线上,因mg=Eq,所以电场力Eq与重力关于ON对称,根据数学知识得:电场力qE与水平方向的夹角应为30°,受力情况如图所示,合力沿ON方向向下为:F合=mgcos600+qEcos600, 又因mg=Eq,所以F合=mg,由牛顿第二定律:F合=mg=ma可得:a=g,方向沿ON向下.故B正确.经上面分析可知,小球做匀减速直线运动,由运动学公式可得沿ON的最大位移为:,解得,则最大高度为h=xsin30°=.故C错误.若小球在初始位置的电势能为零,在减速运动至速度为零的过程中,小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的,由能量的转化与守恒可知,小球的初动能一半转化为电势能,一半转化为重力势能,初动能为,小球的最大电势能为,故D正确.所以选BD。 考点: 力的合成与分解的运用、电场力 【名师点睛】本题考查的是小球在重力和电场力作用下的运动,首先对小球的受力情况和运动情况进行分析,小球受重力和电场力作用,因mg=qE且沿ON运动,所以电场力的方向与水平方向成30°角,合力沿ON向下,小球应做匀减速直线运动,对二力进行合成,合力大小为mg,加速度为g;由运动学公式可判断C的对错;因电场力和重力在ON上的分量相等,可知克服电场力做功和克服重力做功是相等的,可知转化为电势能的最大值为初动能的一半.  
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考点分析:
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两个相同的金属小球,带电量之比为1:7,相距为rr远大于小球半径,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的 

A      B       C       D

 

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有一横截面积为S的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子电量为e,此时电子定向移动的速度为v,则在△t时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为 

AnvS△t      Bnv△t      C       D

 

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如图所示,实线是电场线,一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速率﹣时间图象是选项中的 

 

 

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如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源内阻不计连接,下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则

A带电油滴将沿竖直方向向上运动

BP点的电势将降低

C带电油滴的电势能将减小

D若电容器的电容减小,则极板带电量将增大

 

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如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬球都保持竖直方向下面说法正确的是 

Aa球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大

Ba球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小

Ca球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大

Da球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小

 

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